日企合作推进聚变能源技术
摘要
日本初创公司Helical Fusion与富士电机签订高温超导磁体供电系统采购协议。该公司基于仿星器设计开发聚变反应堆，关键技术将在测试装置Helix Haruka中集成，并计划用于未来商业发电装置Helix Kanata。开发高性能高温超导磁体是实现聚变应用的关键挑战，该项目已获得日本SBIR第三阶段约1300万美元资助。与富士电机的合作是Helix计划实现商业聚变的重要支柱。
日本初创公司Helical Fusion已与富士电机(Fuji Electric)就高温超导(High-Temperature Super-conducting, HTS)磁体供电系统签订采购协议。
Helical Fusion正在开发的聚变反应堆基于仿星器(stellarator)设计。该概念建立在近70年全球研究基础上，尤其借鉴了日本国家聚变科学研究所(National Institute for Fusion Science, NIFS)的工作，该研究所拥有世界上较先进的仿星器设施之一——大型螺旋装置(Large Helical Device, LHD)。该公司由前银行家田口孝也(Takaya Taguchi)和两名来自NIFS的科学家于2021年创立。
采购的系统将首先用于Helix Haruka，这是一个计划在2030年左右集成关键技术的实验台(testbed)装置。这些系统也计划用于未来部署在Helix Kanata上，这是Helical Fusion计划在2030年代用于商业发电的旗舰装置。
从基础科学和工程的角度来看，该公司已经克服了实际应用中的大部分障碍。然而，最后且最关键的一个挑战是开发能够产生约束聚变等离子体所需的强而精确磁场的高温超导磁体。
高温超导磁体在聚变之外还具有潜在应用，包括航空航天和超高效电力传输。Helical Fusion的高温超导磁体开发计划于2023年入选日本SBIR第三阶段资助，金额约为1300万美元。
运行这些磁体需要能够以低电压、高速度和精度提供极大电流(数万安培)的高度专业化供电系统。富士电机将提供满足Helix Haruka和未来Helix Kanata规格要求的电源设备及外围系统。从可靠且经验丰富的合作伙伴处采购此类系统的能力，是支持Helix计划实现商业聚变路径的关键支柱。
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